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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen von rotierenden Dornstangen
und Hohlblöcken
in Schrägwalzwerken,
insbesondere von Lochschrägwalzgerüsten in
Nahtlosrohranlagen, mit einer oder mehreren in Walzrichtung hintereinander
angeordneten Führungseinheiten,
von denen jede mindestens drei, die Walzachse umgebende, anstellbare Führungsrollen
besitzt, deren Drehachsen sich parallel zur Walzachse erstrecken
und wobei den einzelnen Führungseinheiten
jeweils in Walzrichtung rotierende, separat angetriebene Transportrollen
zugeordnet sind.
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Bei
einem Schrägwalzwerk
bzw. Lochschrägwalzwerk
ist es erforderlich, den durch die Walzung rotierenden Hohlblock
und die ebenfalls rotierende, den Walzdorn tragende Dornstange zu
führen.
Hierzu sind Vorrichtungen mit drei anstellbaren Führungsrollen
bekannt, wobei die Führungsrollen
im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind und mit ihren glatten
Mantelflächen
abwechselnd die Dornstange und den Hohlblock in radialer Richtung
abstützen,
so dass diese im Bereich der Walzachse gehalten werden, ohne dass
ihre Rotationsbewegung behindert wird.
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Um
diese Führungsaufgabe
zuverlässig
erfüllen
zu können,
müssen
die Führungsrollen
in radialer Richtung entsprechend dem Durchmesser der Dornstange
und des Hohlblockes verstellt werden. Dies erfolgt durch eine Änderung
des Anstellwinkels der dazu an Schwenkarmen gelagerten Führungsrollen.
So erreicht man ein möglichst
geringes Spiel zwischen den Mantelflächen von Dornstangen bzw. Hohlblöcken und
den Führungsrollen.
Die Schwenkarme erfordern allerdings einen zusätzlichen Bauraum und Bewegungs-Freiraum.
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Nach
der Walzung, bei welcher die Führungseinheiten
im Auslauf zunächst
die Dornstange und dann den Hohlblock führen, muß der Hohlblock axial in Auslaufrichtung
transportiert und anschließend
quer zur Auslaufrichtung abtransportiert werden. Der Lineartransport
erfolgt durch in Walzrichtung angetriebene Transport- bzw. Treibrollen,
während
sogenannte Auswerfer bzw. Schwenkhebel den Hohlblock aus dem Auslauf
heben und zum Abtransport an eine Quertransporteinrichtung überleiten. Diese
Transport- und Entnahmeeinrichtungen sind beabstandet von den Führungseinheiten
angeordnet. Aufgrund des konstruktiv notwendigen, relativ großen Abstandes
der Führungseinheiten
voneinander im Auslauf, ist eine weite Distanz zwischen den Transport-
und Entnahmeeinrichtungen im Auslauf unvermeidlich, so dass die
Dornstange bzw. der Hohlblock nicht optimal geführt werden kann, was mit einer
erhöhten
und nicht wünschenswerten
Wanddickentoleranz des Walzgutes einhergeht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Walzung mit deutlich
geringeren Walzguttoleranzen und dementsprechend weniger Ausschuss
beim Fertigrohr ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die in Walzrichtung rotierenden und separat angetriebenen Transportrollen
innerhalb der Führungseinheiten
jeweils zwischen zwei Führungsrollen
angeordnet sind. Die somit erreichte Integration der ansonsten entfernt
von Führungseinheiten
angeordneten Transportrollen in einer Führungseinheit ermöglicht es,
dass der Abstand zwischen zwei Führungseinheiten
deutlich verkürzt
und einhergehend damit die Führungsqualität von Dornstange und
Hohlblock erheblich verbessert werden kann.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die integrierten
Transportrollen in Bezug auf die Walzachse ebenso wie erfindungsgemäß die beiden
unteren Führungsrollen
vertikal anstellbar sind. Die obere Führungsrolle kann wie bei bekannten
Vorrichtungen durch einen um eine feste Schwenkachse verstellbaren
Schwenkarm zur Walzachse hin bzw. von dieser weg geschwenkt werden,
während
auf jeden Fall die beiden unteren Führungsrollen erfindungsgemäß vertikal,
d. h. in einer linearen Bewegung zur Walzachse hin bzw. von dieser wegbewegt
werden. Durch die erfindungsgemäße lineare
Anstellung der unteren Führungsrollen
kann die Transportrolle im Freiraum zwischen den unteren Führungsrollen
angeordnet werden.
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Nach
der Walzung werden die Transportrollen über eine geeignete Hubeinrichtung
zur Walzachse hin angehoben bzw. verstellt. Sobald ein für das jeweilige
Kaliber des Hohlblockes voreingestelltes Transportmaß erreicht
ist, kann der gewalzte Hohlblock mittels der jeweils einzeln angetriebenen Transportrollen
in Auslaufrichtung des Schrägwalz- bzw.
Lochschrägwalzwerkes
allseitig geführt
transportiert werden.
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Die
vertikale Anstellbewegung ermöglicht, dass
der Anstellwinkel der unteren Führungsrollen zueinander
nicht mehr verändert
wird, also keine Schwenkbewegung der unteren Führungsrollen aufeinander zu
bzw. voneinander weg stattfindet. Der konstruktiv einmal festgelegte
Freiraum zwischen den beiden unteren Führungsrollen kann daher uneingeschränkt zur
Aufnahme der vertikal anstellbaren Transportrolle genutzt werden.
Abhängig
von den Abmessungen des zu führenden
Gegenstandes (Dornstange oder Hohlblock) ändert sich mit dem vertikalen
Hub der Führungsrollen
lediglich der Anstellwinkel zu dem zu führenden Gegenstand, und zwar
im Bereich eines kleinsten (bei Führung der Dornstange) bis zu
einem größten (bei
Führung
des Walzgutes bzw. Hohlblocks) Winkels bzw. Winkel.
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Weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Es zeigen:
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1 in
der Draufsicht ein Schrägwalzgerüst mit im
Auslauf mehreren hintereinander angeordneten Führungseinheiten, schematisch
dargestellt;
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2 in
stark schematisierter Darstellung als Einzelheit eine Führungseinheit
mit darin zentrierter Dornstange, in Walzrichtung gesehen; und
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3 in
stark schematisierter Darstellung als Einzelheit die Führungseinheit
gemäß 2 mit demgegenüber darin
zentriertem Hohlblock, in Walzrichtung gesehen.
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In 1 ist
mit 1 eine Querfördereinrichtung bezeichnet, über die
auf Walztemperatur erwärmte Blöcke einer
Einlegerinne 2 eines Lochschrägwalzgerüstes 3 zugeführt werden.
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Auf
der Auslaufseite des Schrägwalzgerüstes 3 befindet
sich eine Dornstange 4, die in axialer Richtung von einem
nicht dargestellten Widerlager gehalten wird und auf welcher im
Schrägwalzgerüst 3 ein
Hohlblock 5 ausgewalzt wird.
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Die
Dornstange 4 und später
der gewalzte Hohlblock 5 müssen radial abgestützt geführt werden,
da sie mit beachtlicher Drehzahl umlaufen. Zur Führung der Dornstange 4 und
in der Folge des Hohlblockes 5 dienen mehrere in Walzrichtung
hintereinander angeordnete Führungseinheiten 6.
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Die 2 und 3 zeigen
am Beispiel einer einzelnen Führungseinheit 6,
dass diese als triangelförmige
Dreirollenführung
ausgebildet ist und jeweils drei Führungsrollen 7a, 7b, 7c besitzt,
welche in 2 die Dornstange 4 und
in 3 den Hohl block 5 zentrieren. Die Führungsrolle 7a kann
vertikal angestellt oder mit Hilfe von hier nicht dargestellten Schwenkhebeln
und Zylindern durch einen Schwenkvorgang zur Dornstange 4 bzw.
zum Hohlblock 5 hin respektive weg bewegt werden. Die Führungsrollen 7b und 7c werden
mittels hier ebenfalls nicht dargestellten Hubeinrichtungen durch
eine vertikale bzw. lineare Verstellung 8 zur Dornstange 4 bzw.
zum Hohlblock 5 hin respektive weg verfahren.
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Die
Führungsrollen 7a, 7b, 7c sind
mit Hilfe von nicht dargestellten Wälzlagern auf Achsen drehbar
gelagert, jedoch nicht angetrieben.
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Zwischen
den unteren beiden Führungsrollen 7b und 7c ist
eine in Richtung des Doppelpfeils 13 vertikal verstellbare
Transportrolle 9 angeordnet, welche in einer hier nicht
dargestellten Hubeinrichtung gelagert ist und separat angetrieben
wird.
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In 2 ist
eine Dornstange 4 in die Walzlinie eingelegt bzw. eingefahren
worden und die Führungsrollen 7a, 7b, 7c – deren
Schließ-
bzw. Öffnungsbewegungen über eine
entsprechende Steuerungseinrichtung miteinander gekoppelt sind – liegen mit
ihren Mantelflächen 10 auf
der Dornstange 4 auf, so dass diese zu Beginn des Walzvorgangs
in radialer Richtung geführt
wird. Die Führungsrollen 7a sowie 7b und 7c nehmen
einen geringsten Abstand zueinander ein mit einem entsprechend kleinsten
Anstellwinkel α 1
der beiden vertikal anstellbaren unteren Führungsrollen 7b, 7c zur
Dornstange 4. Sowohl zu Beginn als auch während des
Walzvorgangs befindet sich die Transportrolle 9 in ihrer
unteren Grundstellung, ohne Kontakt zur Dornstange 4 zu
haben.
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Mit
fortschreitendem Walzvorgang schiebt sich der Hohlblock 5 über die
Dornstange 4. Erreicht die in Walzrichtung voreilende Stirnseite
des Hohlblocks 5 die Führungseinheiten 6,
vollziehen die Führungsrollen 7a, 7b, 7c eine
gleichmäßige Öffnungs- bzw.
Anstellbewegung, die obere Führungsrolle 7a dabei
ggf. durch eine Schwenkbewegung und die beiden unteren Führungsrollen 7b und 7c durch
eine vertikale Hubbewegung von der Dornstange 4 weg.
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Somit
wird zwischen den Führungsrollen 7a, 7b, 7c ein
kreisförmiger
Durchlass gebildet, der zunächst
geringfügig
größer ist
als der Aussendruchmesser des entstehenden Hohlblockes 5.
Sobald der Hohlblock 5 sich innerhalb der Führungseinheit 6 befindet,
vollziehen die Führungsrollen 7a, 7b, 7c eine gleichmäßige Schließbewegung
zu dem Hohlblock 5 hin. Die Mantelflächen 10 der Führungsrollen 7a, 7b, 7c kommen
umfangsverteilt zur Anlage an der Oberfläche des Hohlblockes 5,
wodurch dieser während des
Walzvorgangs sicher zentriert wird. Zu dieser Hohlblockführung nehmen
die Führungsrollen 7a sowie 7b und 7c einen
weitesten Abstand zueinander ein mit einem entsprechend größten Anstellwinkel α 2 der beiden
vertikal anstellbaren unteren Führungsrollen 7b, 7c zum
Hohlblock 5.
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Am
Ende eines jeden Walzvorgangs wird die Transportrolle 9 vertikal
in ihre Transportstellung gefahren, so dass der Hohlblock 5 auf
ihrer dem Radius des Hohlblockes 5 angepaßten Mantelfläche 11 aufliegt
(vgl. 3). Nachfolgend wird der Hohlblock 5 mittels
der in den Führungseinheiten 6 integrierten Transportrollen 9 axial
aus der Walzlinie heraus in den nachgeschalteten Auslaufbereich
transportiert, wo er dann durch beispielsweise eine Schwenkhebel aufweisende
Vorrichtung zum Abfördern
auf eine Quertransporteinrichtung 12 abgelegt wird.
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- 1
- Querfördereinrichtung
- 2
- Einlegerinne
- 3
- Schrägwalzgerüst
- 4
- Dornstange
- 5
- Hohlblock
- 6
- Führungseinheiten
- 7a,
b, c
- Führungsrollen
- 8
- vertikale
Verstellung
- 9
- Transportrolle
- 10
- Mantelfläche Führungsrollen
- 11
- Mantelfläche Transportrolle
- 12
- Quertransporteinrichtung
- 13
- Doppelpfeil
(vertikale Verstellung der Transportrolle)
- α 1
- kleinster
Anstellwinkel
- α 2
- größter Anstellwinkel